Lösung zu Niagarafälle

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  1. Wir gehen davon aus, dass im Normalfall der Abfluss aus dem Eriesee gleich dem Zufluss ist. Wird der Abfluss verstopft, ist der Zufluss gleich der Änderungsrate des Inhalts. Dividiert man diese Rate durch die Oberfläche des Sees, erhält man die Änderungsrate der Höhe oder die Steiggeschwindigkeiten. Diese liegen zwischen 1.10 10-7 m/s und 2.22 10-7 m/s, was in dreissig Stunden zu einem Höhenunterschied von 1.19 cm bzw. 2.40 cm führt.
  2. Die Prozessleistung ist gleich Stärke des Massenstromes mal die Differenz des Gravitationspotentials. Der Massenstrom kann als Dichte mal Volumenstrom geschrieben werden. Im homogenen Gravitationsfeld ist das Potenzial gleich Feldstärke mal Höhe. Folglich gilt
[math]P=\Delta\varphi I_m=\varrho g\Delta h I_V[/math] = 2.85 GW

Gemäss Wikipedia können alle Kraftwerke zusammen bis 4.4 GW produzieren.